直接空气捕获—碳中和的一种关键技术（英）-76页_15mb

报告摘要

总结：Direct Air Capture

核心内容

Direct Air Capture (DAC) 是实现净零排放目标的关键技术之一，通过直接从空气中捕集二氧化碳并永久储存，可以有效平衡难以避免的排放，如长途运输和重工业排放，并为历史排放提供解决方案。此外，捕集的二氧化碳可用于生产气候中性的碳基产品，如合成燃料、化学品和饮料。

主要观点

DAC 的作用：DAC 是碳移除（CDR）组合中的重要组成部分，有助于实现“净零”目标，即排放的二氧化碳与移除的二氧化碳达到平衡。
DAC 的现状：目前全球有 18 个 DAC 设施在运行，主要位于加拿大、欧洲和美国，但规模较小，年捕集能力约为 0.01 百万吨（Mt）二氧化碳。首个大型 DAC 植物预计在 2020 年代中期投入运营。
成本与潜力：DAC 是碳捕集应用中最昂贵的，但随着技术进步和规模化部署，成本预计会下降。目前大型 DAC 植物的捕集成本在 125 至 335 美元/吨之间，但未来有望降至 100 美元/吨以下。
能源需求：DAC 需要大量能源，尤其是高温热能。采用可再生能源和最佳技术可降低其成本和碳足迹。
技术类型：DAC 技术主要分为固体 DAC（S-DAC）和液体 DAC（L-DAC），其中 S-DAC 可以使用可再生能源，而 L-DAC 通常依赖天然气供热。
市场与应用：DAC 捕集的二氧化碳可用于合成燃料（如航空燃料），在 2050 年预计满足三分之一的航空燃料需求。此外，DAC 产品还可用于饮料、温室等场景。
政策与投资：各国政府和私人机构正在加大对 DAC 的支持，如美国已投入 35 亿美元用于建立 DAC 中心，并设立了 DAC 奖金计划。私人投资也在增长，如微软、Stripe 和联合航空等企业已参与 DAC 项目。
国际协作：国际组织如 IEA、清洁能源部长会议（CEM）、使命创新（Mission Innovation）和 GHG 技术合作计划（GHG TCP/IEAGHG）在加速 DAC 部署中发挥重要作用。

关键信息

IEA Net Zero Emissions by 2050 情景：在该情景下，DAC 捕集能力将在 2030 年达到 85 Mt，2050 年达到 980 Mt，需大规模快速部署。
DAC 的发展需求：为了实现净零目标，需要每年平均建设 32 个大型 DAC 植物（每个年捕集能力为 1 Mt）。
DAC 的挑战：DAC 需要大量低碳能源和关键消耗品（如二氧化碳溶剂），其部署依赖于这些资源的可得性和成本竞争力。
国际协作的重要性：需要在国际层面上建立统一的 DAC 认证和会计方法，以促进其在碳市场和 IPCC 汇报中的认可。
未来展望：DAC 技术在多个国际气候情景中被纳入碳移除策略，其在未来几十年内的发展将对全球减排目标至关重要。

技术与政策优先事项

技术优先事项

示范与部署：需要政策支持和示范项目，以推动 DAC 技术的规模化应用。
创新支持：需在 DAC 整个价值链中推动创新，包括降低制造和运营成本、减少能源需求、发展低碳能源来源和二氧化碳使用应用。
碳储存资源：DAC 的大规模应用依赖于合适的地质储存资源，需提前识别和开发这些资源。
能源优化：在高可再生能源潜力的地区，DAC 成本有望显著降低。
二氧化碳使用：发展二氧化碳的使用机会（如合成燃料）有助于降低成本并创造市场需求。
国际合作：通过国际组织和倡议，推动 DAC 技术的知识共享、研究协调和标准化方法。

附录与参考资料

图表：包括全球 DAC 捕集能力趋势、不同地区 DAC 成本、能源需求、碳移除技术比较等。
贡献者：IEA 内部团队及多位外部专家参与了本报告的编写与审阅。
来源：IEA 分析基于可再生能源数据和 IPCC 情景数据库，强调了 DAC 在净零路径中的关键作用。

政策与市场驱动因素

政策支持：各国政府正在通过资金支持和立法推动 DAC 技术的发展。
市场机制：DAC 基础的碳移除目前主要依赖自愿市场，但需推动其纳入监管市场。
投资趋势：私人投资和公共资金正在共同推动 DAC 技术的商业化，包括 Breakthrough Energy Catalyst 和 Carbon Removal XPRIZE 等项目。